JP2004502949A - 微量分析診断用途のための微細多孔膜と固体支持体との改良された結合体 - Google Patents

Abstract

微量分析診断用途に使用する微細多孔膜と固体支持体結合体の改良が開示される。具体的には、生体ポリマーの微細配列を表面上に担持するのに有用な多室基板は転相法により形成された多孔膜であって、機能可能に基板に表面処理を介して共有結合され、表面処理は転相法により形成された前記微細多孔膜に前記基板が十分に共有結合されるように用意して、形成された結合体が微細配列での用途に有用であるようにし、多孔ナイロン多室基板が例えば、ガラス或いはマイラ顕微鏡スライドのような固体下地要素に共有結合されて得られた結合体が微細配列での用途に有用であるようにする。多室基板を製造する装置も開示されている。

Description

【０００１】
関連出願
本出願は、２０００年７月９日に、名称“微量分析診断用途のための微細多孔膜と固体支持体の改良された結合体”で出願されたアミン他（Ａｍｉｎ ｅｔ ａｌ．）の共有米国暫定特許出願第６０／２１６，３９０号の部分継続出願であり、当出願の開示は本出願と不一致と成らない範囲に言及して本明細書に記載されている。
【０００２】
発明の分野
本発明は生体ポリマーを表面に担持するのに有用な多室基板に係り，更に詳しくは、転相法により形成され基板に表面処理を介して共有結合により有効に結合された多孔膜を有し、表面処理は基板が転相法により形成された多孔膜に十分に共有結合するように基板を用意し、得られた結合体が微細配列での用途に有用であるようした多室基板であり、最も詳しくは、多孔ナイロン多室基板が例えば、ガラス或いはマイラのような固体下地部材に共有結合し、得られた結合体は微細配列での用途に有用な多室基板、また、当多室基板を作る方法に関する。
【０００３】
例えば、核酸分子或いはたんぱく質の配列のような生体高分子の配列を作るのに様々の方法を現在は利用することができる。多孔膜上にＤＮＡの定序配列を作る１方法は“ドット−ブロット”方法である。この方法では、真空マニホールドが３ミリメートル直径の井戸から複数、例えば９６個のＤＮＡ水溶試薬を多孔膜に移す。この方法の知られたの変形は井戸が非常に横長にされた楕円形を有している“スロット‐ブロット”である。
【０００４】
そのＤＮＡは、膜を焼くか紫外線に曝して多孔膜上に固定される。これは、１配列、通常は１配列につき９６試料を一時に作るのに実際に使われている手順である。従って、多くの何千という試料が決定されなければならない用途には不充分である。
【０００５】
ゲノム断片（例えば、ＰＣＲ生成物）の定序配列を作るのに使われる更に効率のよい技術は井戸、例えば、微量滴定板の９６井戸の配列に漬けたピン配列を使い試料の配列を多孔膜のような基板へ試料配列を移す。１配列は、膜にジグザグ状に点を付けて２２ｘ２２ｃｍの面積に９２１６点の配列を作り出すように設計されたピンを有し（Ｌｅｈｒａｃｈ他、１９９０）。この方法の限界は、各配列の各点に置かれるＤＮＡの堆積が非常に変動しやすいことである。更に、一回の浸しで作られることのできる配列の数が通常非常に少ない。
【０００６】
核酸の配列の定序配列を作り出す代替方法がＰｉｒｒｕｎｇ他（１９９１）とＦｏｄｏｒ他（１９９１）により記載されている。この方法は、支持体の異なる分離された領域にある異なる核酸配列を合成することを含む。この方法は、精巧な合成設計を使い、相対的に短い核酸試料、例えば、２０以下の塩基に一般に限定される。関連する方法がＳｏｕｔｈｅｒｎ他（１９９１）により記載された。
【０００７】
Ｋｈｒａｐｋｏ他１９９１）が、ポリアクリルアミドの薄い層上へＤＮＡを点滴することによりオリゴヌクレオチド格子を作る方法を記載している。
【０００８】
Ｒｏｄａ他（２０００）は、西洋わさびぺルオキシダ‐ゼ（ＨＲＰ）の二次元配列をセルロース紙上に市販されているインク‐ジェットプリンタを使い１０−１００点／ｃｍ^２の密度で作り出す方法を記載している。
【０００９】
上記の従来例に記載されている方法と装置のいずれも以下を特徴とする微量配列を大量につくるようには設計されていない。特徴は（ｉ）５０ ‐ ２００ミクロン或いはそれ以下の距離だけ分離された非常に多くのミクロン寸法の検定領域と、（ｉｉ）配列の各領域に係わる分析物の良く規定された量、代表的には、ピコモルの範囲。
【００１０】
更に、現在の技術はこのような検定をＤＮＡ分子の１配列に一時に１検定行うように意図されている。例えば、多孔膜上へ点滴された配列にＤＮＡ混成を行う最も使われている方法は、膜をプラスチック袋に（Ｍａｎｉａｔｉｓ他）封入するか、或いは標識した混成プローブを有する回転するガラスシリンダー（Ｒｏｂｂｉｎｓ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ）を封止した室内に封入することを含む。顕微鏡スライドのような非多孔面上に作られた配列に対しては、各配列はカバーガラスの下に封止されて標識した混成プローブで温置される。これらの技術は各配列に別個の封止された室を必要とし、従って、多くのこのような配列の選抜と取り扱いを不便にし、時間がかかるものとしている。
【００１１】
Ａｂｏｕｚｉｅｄ他（１９９４）は、ニトロセルロス膜上に抗体の水平線を印刷し疎水性材料の垂直縞で膜の領域を分離する方法を記載している。次に、各垂直縞は異なる抗原と反応し、固定された抗体と抗原との間の反応は標準的なＥＬＩＳＡ比色方法を使って検出される。Ａｂｏｕｚｉｅｄ他の技術は１枚のニトロセルロースシート上の多くの１次元配列を同時に選抜することを可能にする。Ａｂｏｕｚｉｅｄ他はＰＡＰ ＰＥＮ　（Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）で引いた線を使ってニトロセルロースを幾分疎水性にする。しかし、Ａｂｏｕｚｉｅｄ他は、ニトロセルロースの孔を完全に封止することができる技術は記載していない。ニトロセルロースの孔は物理的にまだ開口しているため検定試薬は長時間の高温の温置の間に或いは洗浄剤がある場合に疎水性障壁を通して漏れうる。このことがＡｂｏｕｚｉｅｄ他技術をＤＮＡ混成検定には受け入れがたくしている。
【００１２】
親水性／疎水性領域の印刷されたパターンを持つ多孔膜はバクテリアコロニーの定序配列のような用途に対してあるものである。ＱＡ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（サンデイエゴ、カリフォルニア）は格子パターン上に印刷されたこのような膜を作る。しかし、試薬が格子状配列間をやはり流れ得るもので、従って、試薬を個別のＤＮＡ混成検定に使用できなくするため、この膜はＡｂｏｕｚｉｅｄ他の技術と同じ欠点を持っている。
【００１３】
Ｐａｌｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎは底部に多孔フィルタがヒートシールされた９６‐井戸プレートを製造している。このプレートは異なる試薬を各井戸に相互汚染なしに収容できる。各井戸は１標的要素のみ収容するようになっている。更に、９６井戸プレートは少なくとも１ｃｍの厚さであり、膜が検出面に対して平らであることを必要とする多くの比色、蛍光、放射線検出フォーマットのためには使用できない。
【００１４】
Ｈｙｓｅｑ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎは、混成技術による配列決定をするのに使用するために“配列の配列”を非多孔固体支持体上につくる方法を記載した。Ｈｙｓｅｑ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎにより記載された方法は、固体支持体材料の化学を変性して各小分けされた領域が生体分子の微細配列を収容する疎水性格子パターンを作ることを含む。Ｈｙｓｅｑの平坦な疎水性パターンは相互汚染を防ぐ追加手段として物理的防御を使用しない。
【００１５】
幾つかの特許が微細配列での用途で多室基板の使用を記載している。これら特許は、非変性核酸のシラン処理された固相面への付着“の名称の米国特許第５，９１９，６２６号、”核酸混成検定用固体支持体“の名称の米国特許第５，６６７，９７６号、”ガラス基板へのＤＮＡアミノシラン／カルボジイミド結合“の名称の米国特許第５，７６０，１３０号を含み、各特許の開示は本出願の開示と不一致にならない範囲に言及して本出願に記載される。
【００１６】
多室基板は当技術において良く知られている。Ｓｃｈｌｅｉｃｈｅｒ＆Ｓｃｈｕｅｌｌは、ナイロン膜をガラススライドに糊或いは彼らが市販しているＣＡＳＴ^ＴＭスライドの接着剤と同様の接着剤を使用して付着させることを試みた。しかし、糊或いは接着剤の層はナイロン膜／ガラススライド結合体の厚さを増し、糊ずけ／接着過程はスクリムで補強されたナイロン膜を使用する必要があるかもしれない。全ナイロン／ガラススライド結合体の糊／接着剤と補強用スクリムにより加えられた厚さは微細配列への用途では欠点である。更に、スクリムは／ガラススライド結合体の膜の表面を平らでなくし、外観上理想以下である。なお更に、ナイロン膜とガラススライドに付着するのに使われる糊或いは接着剤の化学は、結合を達成するには必ずしも最適ではなくまた、製品が受け入れるように意図された生体分子あるいは分析物と糊或いは接着剤とが干渉するかもしれないために必ずしも適合しない。
【００１７】
同様に、現在市販されて知られている他の製品は次の製品を含む：膜を使わずに核酸或いはたんぱく質を結合させる変性ガラス；Ｃｏｒｎｉｎｇ ＧＡＰＳスライド、例えば、ＣＭＴ‐ＧＡＰＳ^ＴＭ被覆スライド；Ｓｃｈｌｅｉｃｈｅｒ ＆ ＳｃｈｕｅｌｌからＦＡＳＴ^ＴＭスライドとして出されている、ガラス上に形成されたニトロセルロース多孔膜；ガラス基板に糊付け或いは接着されたスクリムで補強されたナイロン、とＳｃｈｌｅｉｃｈｅｒ ＆ Ｓｃｈｕｅｌｌ ＣＡＳＴ^ＴＭスライド。これらの市販されている製品の詳細な記載はそれぞれの製造会社から容易に得られ、当技術において公知である。
【００１８】
しかし、微細配列での用途において，核酸あるいはたんぱく質をガラス基板に直接に結合することはある欠点を持っている。具体的には、核酸あるいはたんぱく質を結合するためのかなり小さい表面積が、比較可能の寸法の微細孔／ガラススライド結合体の場合より得られる。結合表面積が大きいほど生体分子あるいは分析物の信号力は優れ、よって、生体分子或いは分析物のより小さい試料の検出ができる。また，微細多孔膜／ガラススライド結合体の多孔膜部分は生体分子或いは分析物を当然吸収し微細多孔膜／ガラススライド結合体上の所定位置に保持するが、スライドの多孔膜部分が無い場合は、生体分子或いは分析物は、生体分子或いは分析物の吸収がないので、ガラス面の上面に単に座すだけであろう。生体分子のガラス上の固定化効率はほぼ１０％以下であり、ナイロン上の標的の固定化に比較すると５０％以下であろう。続く検出工程では、同量のたぶん分析物或いは標的生体分子が（ＤＮＡ検出例において）標識したプローブで混成するのに使えることができる必要があるという点で、このことは重要である。混成工程に続き、典型的にはブロッキング、洗浄、混成緩衝液に曝す、等を含むいくつかの液体浸漬工程がある。各工程はガラス面から分析物を取り除くポテンシァルと信号のポテンシァルを持つ。ナイロンは，他の市販されているポリマー或いは他の処理済み基板と比較すると、最も高い生体分子結合効率を持っていると見なされている。ナイロンはまた、分析物の官能基の近かずきやすさが最も高く、よってナイロン面に結合されると見なされている。
【００１９】
転相法で形成されたナイロン膜、微細孔膜の特定種はナイロンが本来疎水性である点でニトロセルロース膜に対していくつかの利点を持っている。ナイロン膜もニトロセルロスより大きなたんぱく質とＤＮＡ結合能力を持っている。この高められた結合能力は検量においてより良い信号力とより低い検出閾値を意味する。
【００２０】
ナイロン膜の孔構造はニトロセルロース膜の孔構造よりも簡単に制御でき、ニトロセルロース膜よりも物理的に丈夫である。ニトロセルロース膜はナイロン膜よりも脆く、孔の可変性を持ち、極端に可燃性である。ニトロセルロース膜の物理的脆弱さ、可変性、引火性があわさってニトロセルロ‐ス膜をナイロン膜より製造するのに高価にしている。
【００２１】
上述のように、ガラス基板に糊付け或いは接着されたスクリム補強されたナイロンには少なくとも３つの主な欠点がある。
【００２２】
第１に、糊或いは接着剤層はスクリム補強ナイロン／ガラススライド結合体の厚さを増す。ナイロン膜に点滴する配列ロボットは狭い空間余地を持ち、いかなる追加の厚さもスクリム補強ナイロン／ガラススライド結合体の配列ロボットに相対的な正確な位置決めの不正確さを加えることを意味する。第２の更に重要な欠点は、スクリム補強ナイロン／ガラススライド結合体のスクリム補強膜はミクロン規模の不規則な面を持っている。膜上に作られた点の寸法が同じ規模であるため、これは重要な外観上の問題である。最後に、糊／接着剤と分析物との相性が悪いかもしれない。具体的には、付着のために過剰の機能化された成分を含む接着剤は分析物を検出に利用できなくする様に分析物を無差別に結合することができる；（ＤＮＡ例において）混成を防ぐ分子に結合するか、逆に、付着が永久的でなく、分析物が検出以前に液体浸漬工程において抜け落ちるように分析物に結合することによる。最終的に、接着剤自身は検出に至る複数の工程処理において劣化することができ、抽出あるいは他の手段で可動種となる。分析物に結合した場合、接着剤の破片は検出位置以外の位置或いは域に移動されるかもしれない、或いは、接着剤自身が行われる検出の形態次第でにせの背信号となるかもしれない。
【００２３】
このような型の多室基板或いはスライドにおいて、平で、均一であり、できる限り薄いナイロン微細孔層を有することは有用なことである。電荷変更スライドの場合、電荷変更の度合いは全スライド面にわったて均一でなければならない。本発明に記載されている新規なスライドに考えられる使用環境において、ナイロンと、例えばガラススライドあるいはマイラシートのような下地要素との間の結合は水、ＮａＯＨ，　ドデシル硫酸ナトリウム、他のきつい化学薬品に長時間、高温で耐えなければならない。ナイロン膜が湿っている際にはナイロン膜層とガラス基板との間に発生される高い空気圧があるので、両者間の結合はやはり物理的に強くなければならない。
【００２４】
このように、微量分析診断用途に有用な相対的に薄い多室基板が必要とされている。このような多室基板構造は本来親水性でなければならない。このような多室基板の特性は容易に制御されるべきである。このような多室基板は従来技術のニトロセルロース膜スライドより物理的に丈夫であるべきである。このような多室基板は相対的に容易に製造されるべきである。このような多室基板は、膜／基板結合体に厚さを加える、膜と固体基板との間のいかなる糊／接着剤層も、除去されないまでも、少なくとも最少にされるべきである。このような多室基板は、転相法により形成された多孔膜を備え、転相法により形成された多孔膜に基板を機能可能に共有結合させて得られた結合体が微細配列への用途に有用であるようにする表面処理を備えるべきである。このような多室基板は、相変換法により形成された、細配列での用途において有用な多孔膜を有する多室基板の全体の厚さを不均一にすることのない認識可能の、測定可能の厚み或いは質量を持たない表面処理を備えるべきである。このような多室基板は、転相法で形成され、微細配列での用途に有用な多孔膜を有する多室基板による核酸あるいはたんぱく質分析物の結合或いは検出に表面処理の係わりを取り除かないまでも、少なくとも最小限にする表面処理を備えるべきである。このような多室基板は、転相法により形成され、微細配列での用途に有用な多孔膜を備え、固体基板部分を分析物の検出に使われる多孔膜部分に接続するのに使われた物質の干渉を最小限にするべきである。このような多室基板は、転相法により形成され、微細配列での用途に有用な多孔膜を備え、接続剤として測定可能の厚さ或いは質量を持つ第３要素を使用することに関連する、基板／膜結合体構造の全体厚さの不均一性を取り除く表面処理を備えるべきである。このような多室基板は、ミクロン規模の規則的な面を備えるべきである。このような多室基板は、糊／接着剤と分析物間の相性問題を取り除くべきである。このような多室基板は経済的に作られるきである。
【００２５】
発明の開示
本発明の目的は転相法により形成された多孔膜を備え、転相法により形成された多孔膜に基板を機能可能に共有結合させて得られた結合体が微細配列への用途に有用であるようにする表面処理を備えた多室基板を提供することにある。
【００２６】
本発明の別の目的は転相法で形成され微細配列での用途において有用な多孔膜を有する多室基板の全体の厚さを不均一にすることのない認識可能の、測定可能の厚み或いは質量を持たない表面処理提供することにある。
【００２７】
本発明の更なる目的は転相法で形成され微細配列での用途に有用な多孔膜を有する多室基板による核酸あるいはたんぱく質分析物の結合或いは検出に表面処理の係わりを最小限にする表面処理を提供することにある。
【００２８】
本発明のもう更なる目的は転相法により形成され、微細配列での用途に有用な多孔膜を備え、固体基板部分を分析物の検出に使われる多孔膜部分に接続するのに使われた物質の干渉を最小限にする表面処理を備えた多室基板を提供することにある。
【００２９】
本発明の更なる目的は転相法により形成された多孔膜を備え、転相法により形成された多孔膜に基板を機能可能に共有結合させて得られた結合体が微細配列への用途に有用であるようにする表面処理を備えた多室基板を製造する方法を提供することにある。
【００３０】
本発明のもう更なる目的は転相法により形成され、微細配列での用途に有用な多孔膜を備え、接続剤として測定可能の厚さ或いは質量を持つ第３要素を使用することに関連する、基板／膜結合体構造の全体厚さの不均一性を取り除く表面処理を備えた多室基板を提供することにある。
【００３１】
これらの目的に沿って、本発明の１態様は生体ポリマーの微細配列を持担するのに有用な多室基板を含み、当多室基板は、転相法により形成された微細孔膜と、非多孔基板と、前記微細孔膜と前記非多孔基板との間に機能可能に置かれ、前記非多孔基板を前記微細孔膜に共有結合させる表面処理とを備え、よって得られた結合体多室基板は微細配列での用途に有用である多室基板である。
【００３２】
本発明の別の態様は生体ポリマーの微細配列を持担するのに有用な多室基板を製造するする方法を含み、当方法は非多孔基板を用意する工程と、転相法により形成された微細多孔膜を用意する工程と、表面処理を用意する工程と、前記表面処理を前記非多孔基板に行う工程と、前記表面処理を有する前記非多孔基板を前記微細多孔膜とを前記非多孔基板が前記前記微細多孔膜に十分に共有結合するように混ぜ合わせて、得られた結合体は微細配列の用途に有用である方法である。
【００３３】
本発明の別の態様は、前記微細孔膜が高い陽電荷を持つように前記微細孔膜の後処理を含むことができる。このような処理は、前記微細孔膜の、大多数が負に電荷されている生体ポリマーを維持する能力を高めるのに有用である。
【００３４】
本発明の他の目的と利点は次の記載、添付図面と添付特許請求の範囲から明になるであろう。
【００３５】
発明の最良の実施形態
指示の無い限り、以下に規定された用語は次の意味を有する。
【００３６】
“分析物”或いは“分析物分子”は、存在と量及び或いは同定が決定され分子、代表的には、ポリヌクレオチド或いはポリペプチドといった、ポリマーを言う。分析物は配位子／反配位子対からなる１要素である。
【００３７】
“分析物―固有検定試薬”は分析物分子に固有に有効に結合する分子を言う。試薬は配位子／反配位子対の結合対からなる１要素である。
【００３８】
“固体指示部材上の列”は、好ましくは個々に分離された領域であって、各領域が限定された面積を有し、固体支持部材の表面上に形成された領域の１次元配列或いは２次元配列である。
【００３９】
“微細配列”は、不連続領域を少なくとも約１００／ｃｍ^２、好ましくは約１０００／ｃｍ^２の密度で有する、領域配列である。微細配列中の領域の代表的な寸法は，例えば、直径が約１０ − ２５０ （ｍの範囲であり、微細配列中で他の領域からほぼ同じ距離だけ離れている。
【００４０】
“転相法”は、さまざまの形態の転相を含む、“転相膜”を作る多孔膜形成技術の公知技術を含むとする。“転相膜”は、ポリマー膜構造の“転相ドープ”からのゲル化或いは沈殿により形成される多孔膜を意味する。“転相ドープ”は適切な溶剤に溶存するポリマーの連続相で、この連続相内に分散された１個或いは１個以上の非溶剤の分離された相を共存する連続相を意味する。一般的に認められている産業上の慣例によれば、ポリマー膜構造の形成は、ポリマーを沈殿させ、不連続の（非溶剤相）が連続相互接続した孔構造へ転移させるように制御された条件で転相ドープの薄層を形成し冷却する工程を含む。１つの説明方法として、非溶剤（“孔形成物”と呼ばれることもある）の不連続相からの一連の相互接続孔へのこの転移は“転相”として一般に知られている。このような膜は当業界ではよく知られている。このような膜と方法は、上記の３主用成分：ポリマー、溶剤、非溶剤の言葉で転相ドープの組成を具体的に記載できるように“三成分転相”膜と方法と呼ばれることがあるであろう。上記の３主用成分が存在して“三成分”系が構成される。この系の変形は、液転相、蒸発転相、熱転相（形成と冷却前に溶存が高めた温度でなされ、維持される）、等を含む。
【００４１】
複合微細配列スライドは、固体裏打ち、代表的にはガラス顕微鏡スライドの結合された多孔ナイロン或いは他のポリマー膜からなる。微細配列スライドは、何千という混成検定が１個の微細配列スライドの表面上で行われる遺伝子配列決定、発現分析用に使用される。
【００４２】
転相法により形成された微細多孔ナイロン膜が成形によりまだ湿っている時は、ナイロン膜は乾燥された後よりも大きい厚みを有している。膜は表面に沿って延ばされ、乾燥されると、ナイロン膜は厚みの方向に収縮する。ナイロン膜は、ナイロン膜が接触する面に密着して結合もする。ナイロン膜が１度乾燥され次に再び湿らすと、ナイロン膜は上記の結合特性を発揮しない。更に重要なことに、ナイロン膜は表面に密着して結合された後に一旦湿らされると結合特性を失う。
【００４３】
ナイロン膜の上記の特性を前提に、、ナイロン膜と基板との間の結合が実際の使用において経験されるさまざまの公知の幾つかの条件に曝された後にもそこなわれないままであるようにナイロン膜を例えばガラスのような基板に取りつける機構を見つけることとした。例えば、ナイロン／固体複合スライドは８０℃の１％ドデシル硫酸ナトリュウム（ＳＤＳ）溶液中の浸漬に耐えなければならない。
【００４４】
本出願のためには、有機シランは式
ＲＳｉ（Ｘ）_３−ＮＡ_Ｎ２
を有する。当式において、Ｘはエトキシ基、メトキシ基、クロライド基であり、Ｒはナイロン或いはナイロンと結合可能の中間物質と相互作用する官能基である。”Ａ”基はＮが０，１或いは２であるかにより）存在してもしなくてもよい付加不反応基である。ナイロンの場合、例として、Ｒはウレイド基、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基或いはナイロン或いはナイロンに結合可能のなにか中間物質に直接に結合可能の他の官能基を含むことができるであろう。
【００４５】
さまざまの実験に基ずくと、いくつかの有機シラン処理が、ナイロン膜の化学特性或いは物理特性を損なはない態様で多孔性ナイロン膜をガラスに結合させることができるようであった。
【００４６】
ナイロンを固体基板に結合する有効な方法が開発された。この方法では，最初に、ガラススライドをエタノール水に３‐アミノプロピル　トリエトキシシラン（アミノシラン）の２％溶液に２分間浸漬した。次に、浸漬に続いて、スライドをエタノールで短時間洗浄し粒子を取り除き、次に、約１２０℃で約１０分間オーブンに入れた。処理したスライドを室温で約１日間硬化した後、テトラエチレン　ペンタミン（ＴＥＰＡ）を含むポリアミド　ポリアミン　エピクロロヒドリン（具体的にはチバーガイギ（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）社製造‘レジカートＥ’（Ｒｅｓｉｃａｒｔ Ｅ）の約３．５％固形溶液に約１時間浸漬した。次に、スライドをＤＩ水で洗浄し、膜を積層し、更に、約１２０℃で約１時間オーブン内で硬化した。次に、新規に作成された複合体を試験前に、室温において少なくとも１日間硬化した。この方法はアミノシランーレジカートーコート（Ｒｅｓｉｃａｒｔ−Ｃｏａｔ）（ＡＲＣ）の名がついている。
【００４７】
レジカートＥは本来陽性に電荷されているが、複合体の機能面はレジカートＥの陽電荷の特性は示さない。このことは、レジカートＥがナイロンろガラスとの界面にのみ存在し、ナイロン膜の内部面或いは外部面上に被覆物として存在しないからであり、即ち、レジカートＥはナイロンに対して表面電荷変更物として機能していないからである。
【００４８】
ＡＲＣ複合体を電荷変更するには、別の電荷変更工程が必要である。例えば、硬化した試料をＴＥＰＡを加えた約３．５％固形レジカートＥに約３分間浸漬し、ＤＩ水でよく洗浄し、振って余分の水を取り除き、（表面の水の光沢をなくした）、約６０℃のオーブンで乾燥するまで加熱した。膜のナイロン部分の電荷変更をする他の方法、例えば、電荷変更物を噴霧する、刷毛で塗る、或いは泡を塗布することが可能である。これに代えて、ナイロン微細孔膜の前以て電荷変更された層を、ナイロンドープに電荷変更の化学を直接に付与することにより作ることができる。
【００４９】
膜‐ガラス複合スライドを１．０％ＳＤＳ溶液に約８０℃で温置しても無電荷ＡＲＣ試料は基板から分離しなかった。浸漬後の上記の無電荷スライドの外観と結合力は全体的によかった。結合力は、膜‐ガラス複合体がほぼ沸騰した１％ＳＤＳに約１時間曝した後でも膜の引っ張り強度よりも強かった。
【００５０】
上記の電荷変更ＡＲＣ−試料も結合した状態であったが、結合力は電荷変更しない試料よりも弱い傾向にあった。電荷変更ＡＲＣ複合体は検査前に（室温で）長時間硬化されるほど結合は強くなった。検査結果ば、電荷変更ＡＲＣ複合体は電荷処理された後１日後に検査されていれば、ＳＤＳに曝した後は、単に、強くも弱くもない結合力を持つていたこと示している。１週間或いは１週間以上の間硬化させれば、複合体の結合力は非常に良く成る傾向にあった。電荷ＡＲＣ試料をメタニル黄色染料（負電荷化合物）の希釈溶液に浸すと、電荷ＡＲＣ試料は染料の均一な表面上の結合を示し、陽電荷分布さえも示した。（電荷及び無電化）複合体の界面層は、染料の高結合も示し、（予期した通りに）レジカートＥが界面に存在していること示した。従って、ナイロン構造体の全厚みの（内部と外部の）全ての面が電荷変更された。上述したように、別の塗布技術により電荷変更を上面に限定することは可能であろう。
【００５１】
理論に縛られたくないが、上述された実施例と上述されたナイロン／ガラス複合スライドのナイロンのガラスに対する結合をを制御する化学は次のようであると現在は信じられている。
【００５２】
第１図に記載されているように、ナイロンとガラス基板に結合させる第１工程において、約２ｍＬの有機シランを、約９５ｍＬのエタノールと約５ｍＬの水を含む溶液に混合する。図示のように、代表的な有機シランは４個の官能基を含む。
【００５３】
本出願に関して、１個の‘Ｒ’官能基の化学が特に興味深い。有機シランの残りの３個の官能基のうち、少なくとも１個は加水分解可能の‘Ｘ’基である。本出願において、代表的な有機シランは‘Ｒ’官能基（以下に規定される）、‘Ｘ’官能基（エトキシ基、メトキシ基或いはクロライド、これらのいずれも本出願の目的に対して十分である）以外の他の型の官能基を含んでも含まなくてもよい。有機シランが他の種類の官能基（最も使われるのは水素基あるいはアルキル基）を含まなければならない時は、その官能基は非反応性で、図面に‘Ａ’で代表される。
【００５４】
第２図に記載された反応により説明されるように、有機シラン溶液中の水はＸ官能基を加水分解して有機シランを生成する。この反応過程は最高５分を要する。
【００５５】
第３図に示すように、有機シランが生成されると溶液はガラスと反応する。図示されているように、有機シランはガラス面に結合して‘Ｒ’官能基の表面化学をガラスに与える。
【００５６】
‘Ｒ’がアミノ官能基或いはカルボキシル官能基であるならば、次に、ガラススライドはポリアミド　ポリアミン　エピクロロヒドリン樹脂の約３．５％固形溶液に曝される。この反応において、樹脂ポリマー上のエポキシ基はアミノ官能基或いはカルボキシル官能基とそれぞれ第４Ａ図と第４Ｂ図の記載に沿って結合する。
【００５７】
ポリアミド　ポリアミン　エピクロロヒドリンポリマーの他方端は、ナイロン中のアミノ官能基或いはカルボキシル官能基に結合可能のもう１つのエポキシ官能基を有する。
【００５８】
過程のこの時点で、形成された状態の湿った多孔ナイロン膜が湿った、処理されたガラススライドの上面に置かれ、延ばされ、所定位置で止められる。約１２０℃で約１時間乾燥の後、膜は乾燥し、よって、ガラス表面に結合し、ポリアミド　ポリアミン　エピクロロヒドリンポリマーのエポキシ官能基はナイロンのアミノ基或いはカルボキシル官能基に結合する。
【００５９】
この反応は、基がアミノ官能基かカルボキシル官能基かによってそれぞれ第４Ａ図或いは第４Ｂ図に説明されているように進行する。
【００６０】
有機シランの‘Ｒ’官能基がエポキシ官能基を当初において含む時は、‘有機シランんの’Ｒ’官能基はポリアミド　ポリアミン　エピクロロヒドリンポリマーに曝されることなくナイロンを直接に結合することができる。第４Ａ図と第４Ｂ図に示されているように、以前のように、エポキシ基はナイロンのアミノ官能基とカルボキシル官能基のいずれかと結合する。ナイロンは膜に沿って延ばされ、止められ，上述のように乾燥される。
【００６１】
第５図は、‘Ｒ’基が代表する特定種類の官能基に依存するナイロン／ガラス複合体スライドの最終化学構造を示す。第５Ａ図は、‘Ｒ’基がアミノ官能基（具体的には、シランは３‐アミノプロピル　トリエトキシシランである）で終わるナイロン／ガラス複合体スライドを示す。第５Ｂ図は、‘Ｒ’基がカルボキシル官能基（具体的には、１０−カルボメトキシ‐デシル‐デイメチル　クロロシラン）で終わるナイロン／ガラス複合体スライドを示す。第５Ａ図と第５Ｂ図において、ポリアミド　ポリアミン　エピクロロヒドリンポリマー分子はことに注目されたい。
【００６２】
第５Ｃ図は、‘Ｒ’基がエポキシ官能基（具体的には、グリシドキシルプロピル　トリメトキシシラン）で終わるナイロン／ガラス複合体スライドを示す。有機シラン末端基とナイロンとの間に架橋を形成するポリマー分子は無いことに注目されたい。
【００６３】
次の実施例に沿ってなされたナイロン／ガラス複合体スライドの分析から、ガラスの有効部分とナイロンとが直接に接触することによって２つのスライド構成要素間の材料層の完全分離を回避している。この様に、いかなるかなり厚さの接着層或いは糊ずけ層を使うことなしにナイロンのガラスへの結合がなされてきた。
【００６４】
生体ポリマーの微細配列を表面に担持するのに有用な多室基板、更に詳しくは、ガラススライドに作用可能に接続されたナイロン多室基板を作る一般的な方法を以下に説明する。
【００６５】
このようなスライドを作るのに有用な金属半ドラムが第６図に示されている。金属ドラムで（柄の無いフライパンのように）外表面が永久テフロン被覆で前以って被覆された金属ドラムをしようするのが有利である。第６図の金属半ドラムを使用して、上述のように処理されたスライドが金属半ドラム上に置かれる。次に、各処理済みスライドの形成された状態の湿った多孔ナイロン膜と対面することとなる面がＤＩ水で覆われる。各処理済スライドを覆うのに十分な形成された状態の湿った多孔ナイロン膜の量が、ガラスと形成された状態の湿った多孔ナイロン膜との間に気泡が無いことを確認しながら延ばされて処理済スライド上に位置させられる。形成された状態の湿った多孔ナイロン膜が処理済スライド上に位置させられると、形成された状態の湿った多孔ナイロン膜は、例えばクリップのような従来の装置を使い確実に位置決めされる。
【００６６】
形成された状態の湿った多孔ナイロン膜／ガラススライド結合体は約１２０℃で約１時間対流オーブン内に置かれる。乾燥過程が完了すると、ガラスと膜結合が形成され、付着は強い。膜とガラススライドの結合シートはテフロン被覆された金属ドラムから容易にはがされ、次に、当業界で公知の適切などのような切り取り技術（剃刀による切断、ダイス切断、せん断機切断等）ででもナイロン膜はガラススライドから切り取られる。
【００６７】
この様に、以下の実施例は例示するが、決して本発明を限定するためではない。
【００６８】
実施例１
生体ポリマーの微細配列を担持する多室基板として有用なナイロン／ガラス複合体スライドの作成はつぎのように行われる。
【００６９】
当実施例はナイロン／ガラス複合体スライドの試料バッチを作成する方法を記載する。作成されたナイロン／ガラス複合体スライドは、７．６２ｃｍ（３”）ｘ２．５４ｃｍ（１“）のガラススライドの表面に作用可能に結合された多孔ナイロン膜の薄い（（４ｍｉｌ）層から成った。このようなスライドは生体ポリマーの微細配列を担持する多室基板として作用可能であると証明している。
【００７０】
この方法は、約９５％エタノール、約５％水（容積比）の約１００ｍＬ溶液を作ることから始められた。この溶液に、約２ｍＬの３‐アミノプロピル　トリオキシシラン（ユナイテッド　ケミカルズ製、Ｃａｔ．＃Ａ０７５０）（Ｕｎｉｔｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）が加えられた。合わせた溶液は完全に混合され、そのまま約５分間置かれた。
【００７１】
４枚のＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅ　（ｐａｒｔ＃４８３００−０２５）が蒸発皿に置かれ、３−アミノプロピル　トリエトキシシラン溶液が４枚のＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅの置かれた蒸発皿内に注がれた。４枚のＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅは約２分間３‐アミノプロピル　トリエトキシシラン溶液に浸された。汚染の可能性を減らすために、４枚のＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅは社員着用手袋で常に取り扱われた。
【００７２】
３‐アミノプロピル　トリエトキシシラン溶液は蒸発皿から排出され、４枚のＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅはエタノールで短時間約５分間洗浄された。次に、４枚のＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅはペーパタオルで拭き乾燥された。乾燥工程中、４枚のＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅの表面を引っ掻くことのないように注意がはらわれた。エタノールで微細スライドを過剰に洗浄することは硬化前のシランの一次水素結合を分断し、結合を減らす結果となることがこの工程中に分った。この時点で、４枚のＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅは目視できる変形或いは他の欠陥があるか検査された。４枚のＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅで目視できる傷或いは他の欠陥を持ったスライドはいずれも除かれ使われなかった。
【００７３】
全て４枚のＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅが目視検査を通ていれば、４枚のＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅは蒸発皿に置かれ、約１２０℃の対流オーブンに約１０分間加熱された。残りのＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅは覆われて一晩硬化させた。
【００７４】
翌日、ポリアミド‐ポリアミン　エピクロロヒドリン樹脂（米国特許第４，７１１，７９３に記載）の約３．５％固形溶液が、下記の成分を５００ｍＬフラスコに加え、下記成分の１成分が加えられた工程の後毎に完全に混合することにより作られた。
【００７５】
約４．４ｇ ＮａＯＨ、次に
約４０７．５ｇ ＤＩ水、次に
約８７．５ｇ ２０％固形ポリアミド‐ポリアミン　エピクロロヒドリン樹脂（具体的には、‘レジカートＥ’、チバ‐ガイギ‐（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）、次に
約０．１２５ｇ ＴＥＰＡ（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｅｎｅｐｅｎｔａｍｉｎｅ）
次に、４枚のＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅは樹脂溶液に約１時間沈められた。溶液は、沈めている間処理がより均一になるように揺らし器（Ｒｅｌｉａｂｌｅ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｃａｔ． ＃５）で穏やかに攪拌された。溶液からＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅを取り出した時に、ＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅはＤＩ水でよく洗浄され、直ちに金属半ドラム上に置かれた。
【００７６】
次に、（米国特許第３，８７６，７３８と第４，７０７，２６５に記載された）形成された状態の湿った多孔ナイロン膜はＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅ上に機能できるように置かれ、延ばされた。形成された状態の湿った多孔ナイロン膜は社員着用手袋で取り使われた。使用された形成された状態の湿った多孔ナイロン膜は形成され、急冷され、ＤＩ水で洗われてあるが、乾燥工程にはまだ曝されておらず、従って、用語は“形成された状態の湿った”である。形成された状態の湿った多孔ナイロン膜は約０．２ミクロンの呼称孔寸法と約４５ＰＳＩ（１回乾燥）の目標初期泡立ち点を有する。形成された状態の湿った多孔ナイロン膜の基礎ポリマーはＶｙｄｙｎｅ ６６Ｂナイロンであり、大きい分子量を有し、ソルテイア社（Ｓｏｌｕｔｉａ，Ｉｎｃ．）により製造された標準的なアミンナイロンである。
【００７７】
ＤＩ水を使用して、形成された状態の湿った多孔ナイロン膜／ＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅ結合体の表面からどのような粒子も取り除いた。ＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅ上のＤＩ水の層を形成された状態の湿った多孔ナイロン膜で被う前に取り除くことは形成された状態の湿った多孔ナイロン膜をＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅ上に貼り、ＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅ上で動かし、よって形成された状態の湿った多孔ナイロン膜とＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅとのの間の気泡を除去する能力を高めることがこの過程中に分った。形成された状態の湿った多孔ナイロン膜を処理されたＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅに貼っている間、形成された状態の湿った多孔ナイロン膜と各ＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅの間のいかなる気泡の除去も確実にするように注意がはらわれた。形成された状態の湿った多孔ナイロン膜は各ＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅ上に平らにされ、全ての皺が除去された。
【００７８】
形成された状態の湿った多孔ナイロン膜をＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅ上に位置させられると、当業界で知られているように、形成された状態の湿った多孔ナイロン膜は所定位置に止められる。次に、全組み立て体を約１２０℃の対流オーブン内で約１時間加熱される。加熱後、余分の乾燥された形成された状態の湿った多孔ナイロン膜はＶＷＲ Ｂｒａｎｄ ＭｉｃｒｏＳｌｉｄｅから当業界で公知のように切り取りにより除去される。
【００７９】
次に、得られたナイロン／ガラス複合体スライドが電荷変更されるのであったらナイロン／ガラス複合体スライドは蒸発皿に置かれ、約３．５％固形ポリアミド‐ポリアミン　エピクロヒドリン樹脂の別に新しく作られた溶液が得られたナイロン／ガラス複合体スライドを入れた蒸発皿内に注がれた。得られたナイロン／ガラス複合体スライドは約５分間蒸発皿に沈め置かれ、次に、蒸発皿から取り出されＤＩ水で洗浄された。余分の水のほとんどは得られたナイロン／ガラス複合体スライドから揺り落され、得られたナイロン／ガラス複合体スライドは乾燥蒸発皿内に置かれ、約６０℃のオーブン内で約２０乃至３０分間乾燥するまで加熱された。
【００８０】
（電荷と無電荷の）得られたナイロン／ガラス複合体スライドは、ガラス面に確実に結合れた多孔膜の非常に薄い滑らかな層を示した。膜表面は変形、傷跡或いは粒子は無いように見えた。
【００８１】
得られたナイロン／ガラス複合体スライドはＤＩ水、約０．４Ｍ水酸化ナトリウム水溶液、或いは約１％ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）で検査した際にナイロン部分が容易に湿った。一般に、ナイロン部分とガラス部分との結合は強いままであって、ナイロンは剥がされることができなかった。
【００８２】
得られたナイロン／ガラス複合体スライドのナイロン／ガラス結合は、ナイロン／ガラス複合体スライドがＤＩ水あるいはＳＤＳの沸騰溶液に垂直にすばやく沈められた際にも強いままであった。このような沸騰溶液にすばやく浸漬では膜をゆっくりと湿らすことができず、高圧気泡がナイロン膜とガラスとの間に生じさせる。過酷な処理にもかかわらず、無電荷ナイロン／ガラス複合体スライドは剥がれ強度を維持した、即ち、膜はガラスから剥がれる前に裂けるであろう。電荷ナイロン／ガラス複合体は６５℃以上に加熱されたＳＤＳにおいて無電荷ナイロン／ガラス複合体ほど旨くいかないことが観察された。電荷ナイロン／ガラス複合体では、ナイロン膜とガラス面との間の結合は弱い結合力を呈するようにみえるように、ナイロン膜はガラスから剥がれることがある。上記に提案したような電荷を付与する方法における更なる開発は更に強い結合を提供するであろう。
【００８３】
上記に作られた／ナイロン複合体にメタニル黄色染料を点滴した際、ナイロン膜は全体に均一な着色を呈した。ナイロン膜とガラスとの界面は、この界面がエピクロロヒドリン樹脂を含んでいたため、特に強く着色された。ポリアミド‐ポリアミン　エピクロロヒドリン樹脂の第四級アミン基の陽性電荷が陰性電荷された染料の分子をナイロンのアミン基よりも更に強く引き付けたと具体的には信じられる。
【００８４】
上記記載から分るように、生体ポリマーの微細配列を表面に担持するのに有用な多室基板が、形成された状態の湿ったナイロン膜とガラス基板を用い、形成された状態の湿ったナイロン膜のガラス基板への共有結合を微細配列への適用に有用な態様で容易にする表面処理によりガラス基板を処理することにより作られることを本実施例は説明した。
【００８５】
実施例 ２
生体ポリマーの微細配列を担持するのに有用な多室基板として有用なナイロン／ガラス複合体スライドは次のように作られる。
【００８６】
第２実施例において、ガラス基板が用意され、１つの点を除いて全ての点で実施例１と全く同様に処理された。１つの異なる点は、ポリアミド‐ポリアミン　エピクロロヒドリン溶液が作られた際に、テトラエチレン　ペンタミン（ＴＥＰＡ）が添加されなかったことである。
【００８７】
ナイロン／ガラス複合体スライドを検査した際に、テトラエチレン　ペンタミン（ＴＥＰＡ）を組成から除くことによりガラスとナイロンとの間に良好な結合を作りだし、複合体が約１００℃の水に浸漬された際にナイロン部分がガラス部分から剥がれる傾向は観察されなかったことがわかった。
【００８８】
実施例 ３
本実施例は、生体ポリマーの微細配列を担持する多室基板として有用なナイロン／マイラ複合体の試料を作る方法を説明する。ナイロン／マイラ複合体はマイラシートの表面に結合された薄い（（４ｍｉｌ）多孔ナイロン膜からなる。
【００８９】
ナイロン／マイラ複合体の作成中に次の溶液が用意された。
【００９０】
溶液１：　約２．５Ｍ Ｈ_２ＳＯ_４の約１００ｍＬ溶液が用意された。約２４．５ｇの発煙硫酸が十分なＤＩ水で希釈されて約１００ｍＬ溶液が用意された。
【００９１】
溶液２： 約３％のグリシドキシプロピルトリメトキシシラン溶液が用意された。グリシドキシプロピルトリメトキシシラン溶液の約３％が十分なＤＩ水で希釈されて約１００ｍＬ溶液が用意された。
【００９２】
溶液３：　ポリアミド‐ポリアミン　エピクロロヒドリン樹脂（米国特許第４，７１１，７９３に記載）の約３．５％固形溶液が、下記の成分を２５０ｍＬフラスコに加え、下記成分の１成分が加えられた工程の後毎に完全に混合することにより作られた。
【００９３】
約２．２ｇ ＮａＯＨ、次に
約２０３．７５ｇ ＤＩ水、次に
約４３．７５ｇ ２０％固形ポリアミド‐ポリアミン　エピクロロヒドリン樹脂（具体的には、‘レジカートＥ’、チバ‐ガイギ‐（Ｃｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ）、次に
約０．１２５ｇ ＴＥＰＡ（ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｅｎｅｐｅｎｔａｍｉｎｅ）
次に、約１９．６ｃｍ ｘ ２６．９５ｃｍのマイラシート材料が溶液１に約１０分間沈められた。マイラシートを溶液１から取り出し、ＤＩ水で洗浄し、溶液２に約１０分間入れた。マイラシートは溶液２から取り出され、ＤＩ水で洗浄され、溶液３内に約３０分間置かれた。
【００９４】
マイラシートが溶液３から取り出されると、マイラシートはＤＩ水でよく洗浄され、直ぐに金属半ドラム上に第７図に記載と同様に置かれた。
【００９５】
次に、（米国特許第３，８７６，７３８と第４，７０７，２６５に記載された）形成された状態の湿った多孔ナイロン膜はマイラシート上に機能できるように置かれ、次に， 形成された状態の湿った多孔ナイロン膜は延ばされた。形成された状態の湿った多孔ナイロン膜は社員着用手袋で取り使われた。使用された形成された状態の湿った多孔ナイロン膜は形成され、急冷され、ＤＩ水で洗われてあるが、乾燥工程にはまだ曝されておらず、従って、用語は“形成された状態の湿った”である。形成された状態の湿った多孔ナイロン膜は約０．２ミクロンの呼称孔寸法と約４５ＰＳＩの目標初期泡立ち点を有する。形成された状態の湿った多孔ナイロン膜の基礎ポリマーはＶｙｄｙｎｅ ６６Ｂナイロンであり、大きい分子量を有し、ソルテイア社（Ｓｏｌｕｔｉａ，Ｉｎｃ．）により製造された標準的なアミンナイロンであり、市販されている。
【００９６】
形成された状態の湿った多孔ナイロン膜をマイラシート貼っている間、形成された状態の湿った多孔ナイロン膜とマイラシートとの間のいかなる気泡の除去も確実にするように注意がはらわれた。形成された状態の湿った多孔ナイロン膜は平らにされ、全ての皺が除去された。形成された状態の湿った多孔ナイロン膜をマイラシートに貼る前に、ＤＩ水を使ってマイラシートを洗浄してどのような粒子も取り除いた。マイラシート上のＤＩ水の層を形成された状態の湿った多孔ナイロン膜で被う前に取り除くことは形成された状態の湿った多孔ナイロン膜をマイラシート上に貼り、マイラシート上で動かし、よって形成された状態の湿った多孔ナイロン膜とマイラシートとの間の気泡を除去する能力を高めることがこの過程中に分った。
【００９７】
形成された状態の湿った多孔ナイロン膜がマイラシートに貼られると、形成された状態の湿った多孔ナイロン膜は半ドラム上の位置に当業界で公知のようにして止められる。次に、全組み立て体は約１２０℃の対流オーブン内で約１時間加熱された。加熱後、余分の今は乾燥された多孔ナイロン膜はマイラシートから乾燥された多孔ナイロン膜の端縁をマイラシートから当業界で公知のようにして切り取ることにより取り除かれた。
【００９８】
得られたナイロン／マイラシート複合体スライドは、マイラシートの面に確実に結合れた多孔膜の非常に薄い滑らかな層を示した。膜表面は変形、傷跡或いは粒子は無いように見えた。
【００９９】
得られた多孔ナイロン膜は、約０．４Ｍ水酸化ナトリウムＤＩ水溶液、或いは約１％ドデシル硫酸ナトリウム（ＳＤＳ）ＤＩ水溶液で検査した際にナイロン膜が容易に湿った。一般に、ナイロン部分とマイラ部分との結合は強いままであって、ナイロン膜は裂けずには通常剥がされることができなかった。
【０１００】
ナイロン膜とマイラ部分との結合は、ナイロン／マイラ複合体が水とＳＤＳのいずれの沸騰溶液に垂直にすばやく沈められた際にも強いままであった。先の実施例で述べたように、このような沸騰溶液にすばやく浸漬では膜をゆっくりと湿らすことができず、高圧気泡がナイロン膜とマイラとの間に生じさせる。過酷な処理にもかかわらず、ナイロン／マイラ複合体は剥がれ強度を維持した、即ち、ナイロン膜はマイラから剥がれる前に裂けるであろう。
【０１０１】
要約すると、好ましい方法のいくつかの変形は、ナイロンのさまざまな固体基板に永久的、強い結合を作り、その結合は、微細配列での使用の精密さに耐えることができ、ＤＮＡや、他のゲノム生成物、たんぱく質等の生物分子分析物を結合するのに有用な、ナイロンの薄く、均一な機能層の利点を有することができ、現在得られる微細配列ガラススライドの欠点も持たない結合を作る。当欠点は、膜を全く使用しない（機能を持たせたガラス）、或いはさほど好ましくない膜としてニトロセルロースの使用、さまざまな厚み特性を持つ強化ナイロンの使用、或いは膜とガラス基板との間の接着層の使用を含む。
【０１０２】
予言的実施例
相転換方法により作られた多室基板，特にガラスの代わりにポリマーに結合されたナイロン膜は多くの潜在的な微細配列へ用途を持っている。以下は、相転換方法により形成され表面処理による共有結合によりポリマー基板に機能可能に取りつけられた多孔膜を有する当多室基板を作る方法であって、転相法により形成された多孔膜に基板を機能可能に共有結合により結合させて作られた結合体が微細配列への使用に有用であるように基板を用意する方法を記載しようとするものである。
【０１０３】
次の預言的実施例は、（上記実施例１−３に記載されたように）既に作られたナイロン／ガラス複合体とナイロン／マイラ複合体の以外のナイロン／多孔支持材料複合体を作るのに必要と信じられる工程を記載する。作られたナイロン／多孔支持材料複合体は、多孔支持材料の表面に結合された薄い（４ｍｉｌ或いは４ｍｉｌ以下）の多孔ナイロン膜を含むであろう。
【０１０４】
予想されるように、異なる非多孔支持材料は異なる態様で前処理されなければならない。次の箇条書きは異なる非多孔支持材料にたいする前処理を記載したものである。
【０１０５】
１）　セラミック非多孔支持材料：　エタノール約９５ｍＬ，水約５ｍＬ，３‐アミノプロピル　トリエトキシシラン約２ｍＬを混合し、約５分間放置。基板を溶液に約２分間沈め、取りだし、エタノールで洗浄する。基板を約１２０℃で約１０分間加熱し、一晩放置する。この特定の溶液はナイロンのセラミック非多孔支持材料に対する非常に多くの結合坐を作る。
【０１０６】
２）　アクリル非多孔支持材料：　アクリルポリマー（アクリロニトリル）はほとんどの繰り返し単位（各繰り返し単位ではない、アクリルポリマーは共重合しやすいため）においてニトリル結合を含む。ナイロンとの結合のためのこのような支持材料を用意するには、約５Ｍ ＨＣＬに基板を約１０分間沈め（酸或いは塩基が反応の触媒作用をする）カルボン酸基にニトリルを加水分解する。この特定の溶液はナイロンのアクリル非多孔支持材料に対する非常に多くの結合坐を作る。
【０１０７】
３）　ポリプロピレン非多孔支持材料：　ポリプロピレンは相対的に反応しにくい材料である。ポリプロピレンを結合するように開くには、ポリプロピレンの表面を約０．４ＫＷのコロナ放電により処理する。コロン放電は、ポリプロピレン非多孔支持材料の表面にカルボン酸基とカルボニル基を作ることによりいくつかの結合坐を開くことができると信じられる。コロナ処理の効果は時間と共に弱まるため、下記のように直ちにつぎの工程に進むのが一番良いと信じられる。コロナ放電の代わりに、プラスマ処理もカルボキシル基或いはカルボニル基を結合に適した面に導入するのに使われることができるであろう。プラズマ処理に適切なガスはヘリウム、酸素、アセチレン、二酸化炭素を含むことができる。
【０１０８】
４）　ポリカーボネートとポリスルフォン非多孔支持材料：　ポリカーボネートとポリスルフォン非多孔支持材料は、例えばブロモ酢酸のような、カルボン酸を置換した臭素を含む約１Ｍ ＮａＯＨの水溶液中に入れた。ブロモ酢酸はポリマーのフェノール末端基と縮合し、副生成物としてＨＢｒを放出する。縮合反応で得られる生成物は今はカルボン酸基で終わり、次にナイロンと結合することができる鎖を持つ。
【０１０９】
５）　ポリアミドとポリアラミド非多孔支持材料：　これらのポリマーは次の工程で反応するのに使われることのできるカルボン酸末端基とアミン末端基をすでに含んでいる。これらのポリマーは前処理を必要としないと今は信じられている。
【０１１０】
上に記載された適切な前処理に従って、各非多孔支持材料はポリアミド　エピクロロヒドリン樹脂（以後エピクロロヒドリンポリマーと呼ばれる）の約３．５％固形溶液に沈める。約１時間後、各非多孔支持材料が溶液から取り出され、ＤＩ水で洗浄される。エピクロロヒドリンポリマーは各非多孔支持材料のアミノ基或いはカルボン酸基と結合してナイロンと各非多孔支持材料とを結合するはずである。
【０１１１】
各非多孔支持材料が上述のように前処理された後に、米国特許第３，８７６，７３８と４，７０７，２６５に記載された）形成された状態の湿ったナイロン膜は各非多孔支持材料上に置かれ、形成された状態の湿ったナイロン膜は延ばされる。形成された状態の湿ったナイロン膜は社員着用の手袋で取り扱われるだけである。使用された形成された状態の湿った多孔ナイロン膜は形成され、急冷され、ＤＩ水で洗われてあるが、乾燥工程にはまだ曝されておらず、従って、用語は“形成された状態の湿った”である。使われたポリマーの型は大きな分子量の標準的なアミンナイロンである。
【０１１２】
形成された状態の湿った多孔ナイロン膜と各非多孔支持材料との間のどのような気泡も除くように注意がなされる。形成された状態の湿った多孔ナイロン膜は各非多孔支持材料上に平らにされ、全ての皺が形成された状態の湿った多孔ナイロン膜と各非多孔支持材料結合体から除かれる。形成された状態の湿った多孔ナイロン膜を貼る貼る前に各非多孔支持材料の表面をＤＩ水で洗浄は各非多孔支持材料上のいかなる粒子も除去すると信じられる。この工程は各非多孔支持材料が形成された状態の湿った多孔ナイロン膜で被覆される前に水の層を各非多孔支持材料の面上に残すと考えられ、各非多孔支持材料の面と相対的な、形成された状態の湿った多孔ナイロン膜の動きを容易にして、よって形成された状態の湿った多孔ナイロン膜と各非多孔支持材料との間にできるかもしれないどのような気泡も効果的に取り除くはずである。
【０１１３】
次に、形成された状態の湿った多孔ナイロン膜は半ドラム上の位置に止められる。全組み立て体は約１２０℃の対流オーブンで約１時間加熱する。加熱後、余分の多孔ナイロン膜は、多孔ナイロン膜の端縁を各非多孔支持材料から当業界で公知のように切り取ることにより各非多孔支持材料から取り除かれる。
【０１１４】
得られた多孔ナイロン膜／各非多孔支持材料複合体は各非多孔支持材料にきのうｄきるように結合された多孔ナイロン膜のひじょうに薄い、滑らかな層を持つはずである。多孔ナイロン膜層は変形、傷あるいは粒子は無いはずである。
【０１１５】
ＤＩ水、約０．４Ｍ水酸化ナトリウムと、約１％ドデシル硫酸ナトリウム水溶液で検査される際に、ナイロンは容易に湿るはずである。得られた多孔ナイロン膜／各非多孔支持材料複合体の多孔ナイロン膜構成要素と各非多孔支持材料の構成要素との間の結合は強い結合を呈するはずであり、多孔ナイロン膜構成要素は各非多孔支持材料から剥がれないはずである。
【０１１６】
多孔ナイロン膜構成要素と各非多孔支持材料の構成要素との間の結合は、得られた多孔ナイロン膜／各非多孔支持材料複合体が沸騰水或いは沸騰ＳＤＳ溶液内に垂直に素早く沈められる時でも強いままであるはずである。この処理の過酷さにもかかわらず、無電荷の得られた多孔ナイロン膜／各非多孔支持材料複合体はかれらの剥がれ強度を維持するはずである、即ち、多孔ナイロン膜構成要素は各非多孔支持材料の構成要素から剥がれる前に裂けるはずである。
【０１１７】
上記の予言的実施例は、本出願に開示されているようにニ官能結合化学を受け入れられるように表面を用意することに係わる、種々の基板（無機ポリマー或いは有機ポリマー）の化学と基板の表面化学の受け入れられている原理に基ずいている。これらの受け入れられている化学の原理は各非多孔支持材料の構成要素の用意の限定であると意味するものではない。これらの受け入れられている化学の原理は、本開示の実施の出発点を定義するための示唆に過ぎず、当技術に精通した者により変形されるかもしれないが、本出願の発明性のある教示になお沿ったものである。
【０１１８】
上記の実施例と他の説明から明らかなはずであるように、次の化学物質がシラン表面処理として有効であることが分った：３−アミノプロピル　トリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル　トリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランと、２−（３，４−エポキシシクロへキシル）−エチルトリメトキシシラン。
【０１１９】
次の化学物質が第２表面処理とし有効であることが分った：一般に、チバ　ガイギ（Ｃｉｂａ Ｇｅｉｇｙ）製造のレジカートＥポリマーと一緒にポリアミド　ポリアミン　エピクロロヒドリンポリマーがポリアミド　ポリアミン　エピクロロヒドリンポリマーの具体的な代表例である。
【０１２０】
ガラス或いは非多孔支持材料と、転相法により作られたナイロン或いは他の多孔膜は、ガラス構成要素とナイロン構成要素とを分離する例えば糊或いは他の完成した、独立した接着剤のような第３層を備えることに対比されるように直接に接触している有為な部分を有して従来例の少なくとも幾つかに備えられている両者の間の完全に独立した材料層を避けている。ガラス或いは非多孔支持材料と転相法により作られたナイロン或いは他の多孔膜とを結合するのに使われる具体的な前処理材料の厚さは測定可能でも無視可能である。
【０１２１】
本出願の、ガラス或いは非多孔支持材料と転相法により作られたナイロン或いは他の多孔膜とを結合するのに使われる具体的な前処理材料の１つの明らかな相違は、前処理材料は接着剤とは区別され、接着剤は両構成要素間にそうたいてきに測定可能の厚い層を事実形成するであろう特殊の特性を持っているからである。
【０１２２】
本出願の、ガラス或いは非多孔支持材料と転相法により作られたナイロン或いは他の多孔膜を考察すると、接着剤を使用する従来例に対比すると、第３物質は確認されないであろう。接着剤を使用する従来例は第３物質を示す。このように、１従来例複合体はナイロン、ガラスと、ナイロンろガラスとを一緒に保持する第３物質とを含む。
【０１２３】
しかし、本出願の複合体のガラス或いは非多孔支持材料と転相法により作られたナイロン或いは他の多孔膜の電子顕微鏡断面分析には両層間に第３物質は見られないと信じられる。一方、従来例の接着剤を代表するはっきりした帯域が従来例のスライドのナイロンとガラスとの間に確認されと信じられる。
【０１２４】
当技術に精通した人には明らかなはずであるように、ナイロンは核酸検出検定に使われる好ましい基板である。ナイロンはニトロセルロースより好ましい理由は、ナイロンは固有陽電荷が高いからである。ナイロンはそのペプチドの主鎖結合と旨く限定されている末端基化学とによりニトロセルロ‐スが提供できない電荷相互作用を提供することが一般に認められている。ニトロセルロースへの結合は主に疎水性相互作用に依存する。ナイロンへの結合は電荷の機能と信じられている。更に、ナイロンは電荷変更でき、よって核酸に対するナイロンの結合能力を高め、容易に破れず、裂くことができ、再探査でき、ニトロセルロースのように極端に着火の危険がなく、さらに厳しい洗浄と混成条件を受けることができる。
【０１２５】
本出願の表面処理は、基板／膜結合構造の全体厚みを不均一にするような識別可能な、測定可能の厚み或いは質量を持たず、核酸分析物或いはたんぱく質分析物の結合或いは検出に係わらない。従って、厚さの不均一性を排除することにより、接着層の存在により発生するかもしれない物理的干渉を無くし、化学反応に参加できるかもしれない余分の物質を無くすことにより起こり得る化学上の干渉を無くす。
【０１２６】
ここに含まれる物品、ここに含まれる物品を作る装置と方法は本発明の好ましい実施例を構成するが、本発明はこれらの厳密な物品、装置と方法に限定されず、添付の特許請求の範囲に限定された本発明の範囲から逸脱することなく変更がそれらになされてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は本出願に有用に使われる代表的な有機シロキサンの図。
【図２】
図２は本出願に有効に使われる、有機シラノ‐ルを生成する有機シロキサンの加水分解の代表的な図。
【図３】
図３は溶液中のシラノ‐ルがガラス面上のシラノ‐ルと縮合して水を排除し、本出願の処理されたガラス面を作り出すシラノ‐ル縮合反応の代表的な図。
【図４Ａ】
図４Ａ図は本出願に有効に使われる、エポキシのアミノ官能基との反応の代表的な図。
【図４Ｂ】
図４Ｂは本出願に有効に使われる、エポキシのカルボキシル官能基との反応の代表的な図。
【図５Ａ】
図５Ａ図は本出願に有効に使われる、３‐アミノプロピル　トリエトキシシランとポリアミド　ポリアミン　エピクロロヒドリンポリマーを使って得られるナイロンとガラスとの結合の代表的な図。
【図５Ｂ】
図５Ｂは本出願に有効に使われる、１‐カーボメトキシ‐デシル‐ジメチル　クロロシランとポリアミド　ポリアミン　エピクロロヒドリンポリマーを使って得られるナイロンとガラスとの結合の代表的な図。
【図５Ｃ】
図５Ｃは本出願に有効に使われる、グリシドキシルプロピルトリメトキシシランを使って得られるナイロンとガラスとの結合の代表的な図。
【図６】
図６は本出願に有効に使われる、上にガラススライドを置いた代表的な金属半ドラムの代表的な図。
【図７】
図７は本出願に有効に使われる、上にマイラシートを置いた代表的な金属半ドラムの代表的な図。

Claims (21)

1. 生体ポリマーの微細配列を担持するのに有用な多室基板を製造する方法であって、
   非多孔基板を用意する工程と、
   転相法により形成された微細多孔膜を用意する工程と、
   表面処理を用意する工程と、
   前記表面処理を前記非多孔基板に行う工程と、
   前記表面処理を有する前記非多孔基板を前記微細多孔膜とを前記非多孔基板が前記前記微細多孔膜に十分に共有結合するように混ぜ合わせて、得られた結合体は微細配列の用途に有用である方法。
2. 前記表面処理は、３−アミノプロピル　トリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）‐３−アミノプロピル　トリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、（１０−カルボメトキシデシル）　デイメチルクロロシラン或いは２‐（３，４‐エポキシシクロヘキシル）−エチルトリメトキシシランからなる基から選択される請求項１記載の方法。
3. 前記表面処理は、ポリアミド‐ポリアミン　エピクロロヒドリン樹脂による処理がつずく３−アミノプロピル　トリエトキシシランからなる請求項１記載の方法。
4. 前記非多孔基板は、ガラス、マイラ、セラミック、アクリル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリアミド或いは、ポリアラミドからなる基から選択される請求項１記載の方法。
5. 前記非多孔基板はガラスである請求項１記載の方法。
6. 前記非多孔基板はポリエステルである請求項１記載の方法。
7. 前記非多孔基板はマイラである請求項１記載の方法。
8. 前記マイラの表面は硫酸或いはコロナ放電により酸化されて前記マイラがポリアミド‐ポリアミン　エピクロロヒドリンポリマーに結合できるようにする請求項７記載の方法。
9. 転相法により形成された微細多孔膜と、
   非多孔基板と、
   前記微細多孔膜と前記非多孔基板との間に機能可能に置かれ前記非多孔基を前記微細多孔膜に十分に共有結合させる表面処理とを備え、表面処理により得られた結合体は微細配列の用途に有用である生体ポリマーの微細配列を担持するのに有用な多室基板。
10. 前記表面処理は、３−アミノプロピル　トリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）‐３−アミノプロピル　トリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、（１０−カルボメトキシデシル）　デイメチルクロロシラン或いは２‐（３，４‐エポキシシクロヘキシル）−エチルトリメトキシシランからなる基から選択される請求項９記載の多室基板。
11. 前記非多孔基板は、ガラス、マイラ、セラミック、アクリル、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリアミド或いは、ポリアラミドからなる基から選択される請求項９記載の多室基板。
12. 前記表面処理は、ポリアミド‐ポリアミン　エピクロロヒドリン樹脂による処理がつずく３−アミノプロピル　トリエトキシシランからなる請求項９記載の多室基板。
13. 前記非多孔基板はガラスである請求項９記載の多室基板。
14. 前記非多孔基板はポリエステルである請求項９記載の多室基板。
15. 前記非多孔基板はマイラである請求項９記載の多室基板。
16. 前記転相法により形成された微細多孔膜は、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン６， ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、或いはポリビニリデンデイフルオライド（ＰＶＤＦ）からなる基から選択される請求項９記載の多室基板。
17. 前記転相法により形成された微細多孔膜は、ナイロン６６、ナイロン４６、ナイロン６， ポリスルフォン、ポリエーテルスルフォン、或いはポリビニリデンデイフルオライド（ＰＶＤＦ）からなる基から選択される請求項１記載の方法。
18. 前記表面処理は、前記多室基板の全体の厚さに不均一性を与えないような識別可能な、測定可能の厚さを持たない請求項９記載の多室基板。
19. 前記表面処理は、核酸分析物或いはたんぱく質分析物の結合或いは検出への係わりを最小限にする請求項９記載の多室基板。
20. 前記表面処理は、固体基板部分を多孔膜部分に接続するのに使われる物質の分析物の検出に対する干渉を最小限にする請求項９記載の多室基板。
21. 前記表面処理は、基板／膜結合構造体の全体の厚さの不均一性を少なくともほぼ取り除く請求項９記載の多室基板。

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